Certolizumab Pegol

-01-引言炎症性肠病（IBD）是一种慢性和复发性炎症疾病，包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC）。这些疾病的特点是持续炎症，导致各种并发症，严重影响IBD患者的生活质量。早期有效的治疗对于预防复发和并发症、全面改善IBD患者的健康状况至关重要。目前可用的IBD治疗包括非靶向治疗（如氨基水杨酸、糖皮质激素和免疫调节剂）和靶向治疗（如抗TNF、抗IL-12/IL-23和抗α4β7整合素）。虽然生物靶向疗法对许多患者有效，但依然有高达30%的患者对初始治疗没有反应，高达50%的患者随着时间的推移反应消失。目前，分子生物学领域的最新进展和对IBD免疫途径的理解为创新药物疗法开辟了新的可能性。一些新兴疗法和药物有望打破IBD治疗的瓶颈，为IBD的患者的疾病改善带来福音。-02-IBD的免疫学发病机制IL-22和IL-6IL-22是一种多效性细胞因子，由Th22、Th17和Th1细胞分泌，激活STAT3以促进肠组织修复并抑制肠道病原体。在IBD中，IL-22受微生物群的信号诱导在小肠中广泛表达。此外，IL-22还促进IBD易感基因如fut2、sec1、bcl2115和PTPN22的表达。IL-6主要由固有层中的巨噬细胞和树突状细胞产生。研究发现，CD患者血清和肠道中IL-6水平升高，并与临床疾病活动、复发频率和炎症严重程度相关。与受体结合后，IL-6激活gp130阳性T细胞，导致STAT-3信号转导和转录激活，随后激活抗凋亡基因Bcl-2和Bcl-xl的转录。目前，人源化抗IL-6R单克隆抗体tocilizumab已经用于治疗IBD。IL-12/IL-23由树突状细胞产生的IL-12和IL-23均属于IL-12家族，在慢性炎症性疾病的发病机制中发挥重要作用。在几种结肠炎模型中，致病性T细胞反应由IL-12和IL-23驱动。IL-12可以促进原始CD4+T细胞分化为产生IFN-γ的Th1细胞，并促进NK细胞、NKT细胞和细胞毒性T细胞的增殖和效应功能。IL-23通过加强和影响Th17细胞反应来发挥其生物学功能，同时它还拮抗抗炎Foxp3+Treg细胞反应从而促进肠道炎症。IL-17IL-17细胞因子，包括IL-17A和IL-17F，也在IBD的发病机制中发挥重要作用。全基因组关联研究（GWAS）已确定了许多与Th17相关的IBD易感基因，包括JAK2、STAT3、IL-23R、IL-12B和CCR6。临床研究发现，与健康对照组相比，IBD患者的肠粘膜和固有层中含有更高水平的Th17细胞、IL-17和IL-23。在小鼠模型中，IL-17A和IL-17F的缺陷显示对结肠炎具有保护作用。Il-10IL-10是抑制免疫系统促炎反应的最重要细胞因子，可由大量不同类型的细胞产生，包括Treg、巨噬细胞、树突状细胞等。在IBD患者的早期发病过程中，IL-10R亚单位基因的突变与肠道炎症免疫反应有关。事实上，IL-10和IL-10R缺陷小鼠都可以发生自发性结肠炎。此外，Treg细胞中c-MAF失活也会导致IL-10产生功能障碍，从而发展为自发性结肠炎。IL-1β家族细胞因子IL-1β是一种由巨噬细胞分泌的促炎细胞因子，与其他促炎细胞因子（如TNF-α和IL-6）协同作用，以诱导IBD炎症。研究发现，IL-10缺陷小鼠在自发性结肠炎发病前IL-1β分泌增加。此外，IL-1β和IL-18信号的遗传缺陷或抑制可缓解实验性结肠炎。TNF和TNF样配体1A（TL1A）TNF被认为是IBD发病机制中的促炎细胞因子，可刺激急性期时的反应，促进IL-1和IL-6的分泌，增加粘附分子的表达。研究发现，活动期IBD患者的血液、上皮组织和粪便中TNF-α显著升高，其水平与CD患者的临床疾病活动性相关。通过抗TNF-α单克隆抗体阻断TNF-α信号已成为中重度难治性IBD患者的重要治疗方法。TNF家族成员TL1A也被发现是肠道炎症的关键介质，在IBD患者中水平也升高。TL1A主要通过结合死亡受体3（DR3）发挥其功能，TL1A还可以协同促进IL-4、IL-12和IL-23的产生，并通过Th1、Th2和Th17细胞增加DR3的表达，以促进炎症。免疫细胞迁移免疫细胞迁移到肠道以启动和维持免疫反应是IBD的关键发病机制，其中T细胞迁移是最重要的一个。免疫细胞迁移的完整过程包括栓系、滚动、激活、粘附和外渗，涉及各种整合素、选择素、趋化因子及其配体或受体，例如促进迁移到小肠的整合素α4β7、α4β1、β2整合素和CCR9。针对免疫细胞迁移不同阶段的多种治疗方法已经应用于临床。-03- IL抑制剂IL-23是IL-12细胞因子家族的一员，由p40和p19亚基组成，其中p19是IL-23所特有的。IL-23在调节和扩增辅助T细胞和激活各种先天免疫细胞方面发挥着至关重要的作用，这些细胞在UC和CD等慢性炎症性疾病的发展中很重要。Risankizumab是FDA批准的第一种用于治疗中重度CD患者的选择性IL-23p19抑制性抗体。Brazikumab（MEDI2070）是另一种IL-23p19的人源IgG2单克隆抗体，已在一项针对中重度CD患者的2a期临床试验中进行了评估。结果显示，Brazikumab组在第8周和第24周分别观察到42.3%和23.1%的患者出现持续临床响应和临床缓解，而安慰剂组分别为23.1%和11.5%。报告的最常见AE是头痛和鼻咽炎。目前，一项名为INTREPID的2b/3期研究正在招募中。Guselkumab是一种特异性抑制IL-23p19的人源IgG1单克隆抗体。在一项针对中重度UC患者的2b期临床研究中，低剂量和高剂量的Guselkumab的临床有效率分别为61.4%和60.7%，均显著高于安慰剂（p＜0.001）。Guselkumab和安慰剂的不良事件相似。Mirikizumab这是一种抑制IL-23p19的人源化IgG4单克隆抗体。在两项针对中重度UC患者的3期临床试验（NCT03518086和NCT03524092）中，与安慰剂组相比，mirikizumab组获得临床缓解的患者比例明显更高（分别为24.2% vs 13.3%，p＜0.001和49.9% vs 25.1%，p＞0.001）。IL-36细胞因子是更广泛的IL-1细胞因子家族的成员。在过去的几年里，许多研究强调了IL-36R信号在慢性炎症条件下的作用，包括CD和UC。Spesolimab是一种新型人源化IgG1单克隆抗体，特异性抑制IL-36R信号传导，其已在涉及中重度UC患者的三项2/2a期临床试验中进行了评估，然而，尽管spesolimab对UC患者具有良好的耐受性，但并未达到疗效终点。目前，其正在进行一项2期临床试验，以测试spesolimab在造瘘CD患者中的应用。IL-6参与双重信号传导途径：经典信号传导途径，其需要与免疫和肠道细胞上的膜结合IL-6受体（IL-6R）和gp130结合；以及反式信号转导途径，其中可溶性IL-6/IL-6 R复合物激活单独表达gp130的细胞。其中反式信号通路与慢性炎症有关，抗IL-6药物已显示出对炎症性疾病的潜在益处。Olamkicept（sgp130Fc）是一种选择性靶向IL-6反式信号传导的FC融合蛋白。在一项为期12周，涉及16名IBD患者的开放标签2a期研究中，结果显示: 19%的患者获得了临床缓解，44%的患者出现临床响应。此外，最常报告的不良事件包括季节性上呼吸道感染、唇疱疹复发以及皮肤和皮下疾病。目前，其正在进行一项更大规模的安慰剂对照临床研究（NCT03235752）。-04-TNF抑制剂抗TNF的抗体已广泛使用约25年。目前，四种TNF-α抑制剂已被批准用于临床，包括infliximab、adalimumab、golimumab和certolizumab pegol。infliximab可诱导粘膜溃疡愈合，这是第一种被批准用于CD肛周瘘的治疗方法，并被证明对CD和UC都有效。OPRX-106是一种口服重组靶向TNF的融合蛋白，在2a期开放标签临床试验中进行了测试，该试验涉及25名活动性轻度至中度UC患者。根据Mayo评分，67%和28%的患者出现临床反应和临床缓解。OPRX-106表现出良好的耐受性，未报告严重不良事件。需要进一步的研究来彻底评估这种药物的疗效和安全性。V565是一种新型抗体，特异性靶向TNFα，经改造可耐受肠道蛋白酶的降解。最近结束的一项2期研究（NCT02976129）中，评估了V565在6周内治疗活动性CD患者的有效性。结果显示，治疗组和安慰剂组的临床反应率没有显著差异，V565组为35.4%，安慰剂组为37.2%。然而，治疗组的内镜检查结果改善率更高（56.3% vs 30.0%）。两个队列中严重急性呼吸系统综合征的发生频率相当，没有死亡报告。-05-整合素抑制剂近年来，整合素受体已成为治疗IBD患者新疗法的可行靶点。整合素包括两个亚基，α和β，存在于特定的B和T淋巴细胞上。与细胞迁移到胃肠组织有关的是α2β2、α4β1和α4β7。通过拮抗这些受体，淋巴细胞在炎症过程中迁移到胃肠道粘膜受到抑制。抗α4β7整合素抗体Vedolizumab已于2020年获得欧洲药品管理局（EMA）的批准，用于治疗中重度UC或CD的成年患者。Abrilumab是一种阻断α4β7整合素的单克隆抗体。在一项针对中重度UC患者的2b期临床研究中，相比于安慰机组的4%，Abrilumab治疗组的患者中，低剂量和高剂量分别获得了13%和12%的临床缓解，达到了试验的主要终点。此外，与安慰剂相比，这些剂量的临床反应和粘膜愈合率显著更高。AJM-300是一种小分子α4-整合素拮抗剂，口服给药。在一项针对活跃性UC患者的2a期临床试验中，结果显示：与安慰剂组相比，接受AJM-300治疗的患者在第9周的临床响应率和缓解率显著较高（分别为62.7% vs 23.5%，25.5% vs 3.9%）。AJM-300给药期间未观察到严重不良事件。AJM-300耐受性良好，在中度活动性UC患者中诱导临床反应方面优于安慰剂。Ontamalimab（PF-00547659）是一种人IgG2抗MAdCAM-1单克隆抗体，可特异性阻碍α4β7整合素与人粘膜地址素粘附分子-1（MAdCAM1）配体的结合，从而减少淋巴细胞向肠道的迁移。在一项针对中重度UC患者的临床试验（TURANDOT）中，结果显示：与安慰剂组相比，治疗组在第12周的缓解率显著较高。此外，ontamalimab表现出良好的耐受性和良好的安全性。-06-SP1R调节剂鞘氨醇-1磷酸（S1P）是一种来源于细胞膜的高度生物活性分子，主要通过激活细胞表面的五个G蛋白偶联受体发挥作用（S1P1-S1P5）。激活后，该过程触发一系列信号事件，控制广泛的生物学过程，如淋巴细胞迁移、内皮细胞通透性、血管生成以及细胞分化、增殖、存活和凋亡。S1P通路与胃肠道炎症相关的疾病有关。Ozanimod是S1P受体的选择性调节剂，特异性靶向S1P1和S1P5受体，这两种受体分别存在于内皮细胞和少突胶质细胞上。在一项3期针对中重度UC患者的临床研究（TRUE NORTH）中，结果显示：相比与安慰剂组，Ozanimod组获得了更多的临床缓解（18.4% vs 6.0%  p=0.001），此外，在诱导治疗的应答者中，37.0%的患者在52周后持续临床缓解，而安慰剂组为18.5%（p＜0.001）。Ozanimod最常见的AE是肝转氨酶水平升高和淋巴细胞减少。Etrasimod是S1P1、S1P4和S1P5受体的选择性口服激动剂。最近，进行了两项针对中重度活动性UC患者的3期临床试验（ELEVATE UC12和ELEVATE UC52）。结果显示：在ELEVATE UC 12试验中，与安慰剂组相比，etrasimod组在12周诱导期结束时的临床缓解率更高（25% vs 15%，p=0.026）。ELEVATE UC52试验中，在第12周和第52周，与安慰剂组相比，etrasimod组获得临床缓解的患者比例明显更高（分别为27% vs 7%，p<0.0001和32% vs 7%，p<0.0001）。在两项临床试验中均观察到该分子具有良好的安全性。CBP-307是一种口服小分子，设计用于靶向S1P1受体。在一项涉及145名中重度UC患者的2期临床研究中，结果显示：与安慰剂组相比，CBP-307获得临床缓解的患者比例更高（28.3% vs 9.6%，p=0.016）。安全性结果表明，CBP-307总体耐受性良好。基于这些发现，CBP-307在UC中的进一步临床开发正在进行中。KRP203是S1P1受体的强效口服激动剂。在一项针对中度UC患者的2期临床研究中， KRP203组14%的患者获得了临床缓解，而安慰剂组为0%。最常见的AE是胃肠道疾病和头痛，治疗组之间的发生率相似。尽管该研究没有达到最低临床相关疗效阈值，但结果表明，KRP203治疗可能比安慰剂更有效，有必要进行进一步研究。Amiselimod是一种口服选择性S1P1受体调节剂，在一项针对中重度CD患者的2a期临床研究中进行了评估。在纳入研究的180名患者中，与安慰剂组相比，在第12周达到临床反应的主要终点没有显示出显著差异（48.7% vs 54.1%）。-07-JAK抑制剂近年来，有许多研究聚焦于JAK-STAT途径，为改善IBD的治疗提供了新的治疗策略。JAK是一个细胞内酪氨酸激酶家族，包括JAK1、JAK2、JAK3和酪氨酸激酶2（TYK2），在通过STAT途径传递细胞因子介导的信号中发挥作用。这些激酶被各种细胞因子受体激活，通过T细胞增殖和分化以及B细胞活化导致炎症。Izencitinib是一种泛JAK抑制剂，其在一项涉及239名UC患者的2b期临床试验中进行了测试。与安慰剂相比，临床缓解的主要次要终点均未实现。此外，Izencitinib在所有给药剂量中均表现出良好的耐受性。在CD方面，进行一项针对中重度CD患者的2期研究，Izencitinib耐受性良好；然而，在治疗12周后，没有观察到CDAI或内窥镜严重程度的统计学显著降低。Ivarmacidinib（SHR0302）是一种选择性JAK1抑制剂，在涉及146名中重度活动性UC患者的一项2期临床研究中，与安慰剂相比，8 mg每日一次和4 mg每日两次给药方案在第8周显示出显著更高的临床响应率和临床缓解率，不良事件没有显著差异。这些有希望的结果导致其启动了一项3期研究，以进一步研究对UC的疗效。Peficitinib是一种口服泛JAK抑制剂，在一项针对中重度UC患者的2b期临床研究中，与安慰剂相比，每天接受Peficitinib≥75 mg或以上治疗的患者获得了显著的临床反应、缓解和粘膜愈合。此外，接受Peficitinib治疗的患者和接受安慰剂治疗的患者的AE平均发生率相似（45.5%对34.9%）。Ritlecitinib和Brepocitinib这两种口服JAK抑制剂分别是JAK3和TYK2/JAK1抑制剂。最近，在一项为期32周针对活动期UC患者的2b期临床研究中（VIBRATO）进行了探索。结果显示，两种JAK抑制剂都导致了剂量-效应关系，并且在第8周时，Ritlecitinib 70和200 mg组以及Brepocitinib 30和60 mg组的临床缓解率显著更高。最常见的不良事件是贫血、头痛和咽炎。Deucravacitinib是一种TYK2抑制剂，通过IL-12和IL-23调节炎症信号，最近在一项2期研究（LATTICE-UC）中对中重度活动性UC进行了测试。然而在第12周，治疗组和安慰剂组的临床缓解率和内镜反应率没有统计学差异。第二项2期试验将评估UC患者服用更高剂量的Deucravacitinib。OST-122是一种AK3/TYK2/ARK5的选择性抑制剂，是UC、CD和与CD相关的潜在纤维化病变的治疗选择。目前，一项正在进行的涉及32名中重度UC患者的1b/2a期研究正在进行中。-08-TL1AR抑制剂TNFSF15，也称为TNF样配体1A（TL1A），由抗原呈递细胞分泌，并通过激活T细胞参与导致慢性炎症的促炎作用。TL1A在UC患者结肠粘膜中上调，其水平与疾病严重程度有关。此外，TL1A在CD患者的组织中也高表达，并与促纤维化和严重疾病有关。因此，TL1A抑制可能是炎症性疾病的治疗靶点。PF-06480605是一种抗TL1A的IgG1人源单克隆抗体，在一项针对中重度UC患者的2a期临床研究（TUSCANY）中，有一部分（38.2%）患者在第14周获得了内窥镜改善，这一比例具有统计学意义。此外，最常见的AE是UC疾病恶化和关节痛。组织病理学分析支持PF-06480605进一步的研究。PRA-023是一种靶向TL1A的人源化单克隆抗体，在最近的一项针对中重度CD患者的2a期临床研究中进行了评估。结果显示，与安慰剂相比，在第12周，接受PRA023治疗的患者获得临床缓解和内镜改善的比例明显更高（分别为26.5% vs 1.5%，p<0.0001和36.8% vs 6.0%，p>0.0001），未报告严重不良事件。-09-PDE抑制剂环核苷酸磷酸二酯酶（PDEs）是催化cAMP和/或cGMP水解的一大类酶。尤其是PDE4在树突状细胞、巨噬细胞、单核细胞和T细胞中表达，被认为是炎症反应中的重要参与者。PDE4间接增强NF-κB的激活，促进促炎介质如TNF-a、IL-23、IL-17和IFN-γ的产生，并降低抗炎细胞因子如IL-10的表达。因此，PD4抑制剂可能通过在多个水平上发挥作用成为IBD的治疗靶点。Apremilast是一种口服小分子PDE4抑制剂，通过抑制TNF-a和基质金属蛋白酶3（MMP-3）在细胞内发挥作用。在一项针对活动性UC患者的2期临床试验中，与安慰剂相比，接受Apremilast治疗的患者中，有更高比例的患者在临床特征和炎症标志物方面有所改善。具体而言，30 mg组31.6%的患者和40 mg组21.8%的患者实现了临床缓解，而安慰剂组为12.1%。最常见的不良事件是头痛和恶心。-10-TLR9激动剂Toll样受体（TLRs）激活固有免疫保护宿主免受外部微生物入侵。TLR9是TLR家族的一员，被细菌或病毒来源的CpG-DNA激活。TLR9在结肠炎发病机制中的作用已在小鼠实验模型中进行了研究。有趣的是，与野生型对照相比，TLR9缺陷小鼠具有更严重的结肠炎表型。TLR9激动剂治疗后，结肠炎的严重程度显著降低。因此，TLR9激动剂可能在IBD治疗中发挥关键作用。Cobitolimod（DIMS0150）是一种合成的ODN，含有未甲基化的CpG基序，并激活特定细胞中的TLR9，包括肠道T和B淋巴细胞以及抗原呈递细胞（APC）。最近，其在一项针对中重度UC患者的2b期临床研究（CONDUCT）中进行了测试。结果显示，在第6周，与安慰剂组相比，接受cobitolimod获得临床缓解的患者比例显著更高（21% vs 7%）。Cobitolimod有望成为UC患者的一种新的独特治疗方法，目前正在进行大规模的3期临床试验（NCT04985968）。-11-miRNA调节剂miRNA已被证明在不同的生物过程中作为基因表达的调节剂发挥着至关重要的作用，如免疫系统的发育以及先天和适应性免疫反应的调节。一些研究表明，miRNA可以调节肠上皮紧密连接通透性、肠IL-12/IL-23p40表达、Th-17细胞分化和炎症细胞运输，可能参与UC的发病机制。Obefazimod （ABX464）是一种喹啉，选择性上调免疫细胞中的miR-124，并逆转炎症过程中触发的几种炎症细胞因子的表达。这种小分子已在针对中重度UC患者的2a期和2b期临床研究中进行了测试。结果显示，在第8周，与安慰剂组相比，ABX464组表现出更高的临床缓解率（70% vs 33%）和临床反应率（35% vs 11%）。ABX464治疗12个月后，75%的可评估内镜患者获得临床缓解，33.3%的患者保持持续缓解，66.7%的患者在延长期获得临床缓解。ABX464组78%的患者报告了AE，其中腹痛和头痛最为常见。-12-IP-10抑制剂INF-γ诱导蛋白-10（IP-10），也称为CXCL10，是一种趋化因子，通过与趋化因子受体3（CXCR3）的相互作用在促炎途径的激活中发挥重要作用。BMS-936557是一种靶向IP-10的全人源单克隆抗体，在最近的一项针对中重度UC患者的2期临床研究中进行了评估。结果显示，BMS-936557总体安全且耐受性良好，但未达到主要和次要终点。后续分析表明，较高的BMS-936557浓度与增强的临床反应有关，需要进一步的剂量反应研究来评估抗体的疗效。-13-结语在过去的几十年里，IBD的免疫学机制取得了很大进展，为IBD的治疗提供了新的策略和新的思路。在未来，特定基因位点的改变可能是IBD很有希望的治疗方法。此外，新型抗体或抑制剂、联合治疗方案和多因子阻断剂也有望打破IBD治疗的瓶颈。然而，挑战依然存在，因为并非所有研究都达到了其主要终点。对于大多数药物来说，设计良好、大规模、受控的3期临床试验仍然是必要的。参考资料：1.Immunology of Inflammatory Bowel Disease: Molecular Mechanisms and Therapeutics. J Inflamm Res.2022; 15: 1825–1844.2. Inflammatory Bowel Disease: Emerging Therapies and Future Treatment Strategies. Biomedicines.2023 Aug; 11(8): 2249.公众号内回复“ADC”或扫描下方图片中的二维码免费下载《抗体偶联药物：从基础到临床》的PDF格式电子书！公众号已建立“小药说药专业交流群”微信行业交流群以及读者交流群，扫描下方小编二维码加入，入行业群请主动告知姓名、工作单位和职务。

摘要：抗体-药物偶联物是近年来在医学领域引起广泛关注的尖端生物技术。与药物分子结合的抗体可以将药物精确递送到病灶部位，这在治疗肿瘤和免疫疾病方面显示出巨大的潜力。本文概述了当前流行的抗体偶联技术，并总结了各种常见的抗体偶联技术，包括抗体偶联的小毒性分子、抗体偶联寡核苷酸、抗体偶联细胞和抗体偶联聚合物。它为靶向药物递送技术提供了一种新的治疗策略和手段。最后讨论了抗体-药物偶联物的挑战和未来发展。【NO.1】引言本综述重点介绍了过去几年抗体偶联技术取得的最新进展。并指出不同技术的差异和特点。图1：抗体偶联技术。有四种标准方法可以修饰抗体，包括ADC、AOC、ACC和ABC。ADC可以通过毒性分子的杀伤作用、抗体依赖性细胞细胞毒性和旁观者效应使癌细胞凋亡。AOCs可以通过寡核苷酸的基因沉默作用和抗体依赖性细胞毒性使癌细胞凋亡。ACC可以通过杀死受影响的细胞来使癌细胞凋亡。ABC经常通过抗体依赖性细胞细胞毒性使癌细胞凋亡。ABC，抗体偶联聚合物;ACC，抗体偶联细胞;ADC，抗体偶联的毒性小分子;AOC，抗体偶联的寡核苷酸。【NO.2】抗体偶联小毒性分子ADC包括一种小分子药物和一种通过化学接头连接的抗体。1983年，通过将抗癌抗体与Vindesine偶联进行了第一次成功的临床试验。第一代ADC经常使用鼠抗体，很容易引起抗鼠抗体。此外，少量抗体可触及肿瘤，不稳定的连接子在血浆中释放毒素，导致效力不足。第二代ADC的抗体是人源抗体，可改善肿瘤细胞靶向性并减少与健康细胞的交叉反应性。更重要的是，在第二代ADC中发现了更有效的小分子物质。与第一代ADC相比，第二代ADC具有更好的化学、制造和控制特性。然而，大多数第二代ADC具有赖氨酸和半胱氨酸残基的马来酰亚胺基团，这些基团在血清中容易发生脱钩反应，导致脱靶细胞毒性。因此，大多数第二代ADC具有未结合的抗体，显示出较窄的治疗窗口。此外，大多数第二代ADC的药物抗体比（DAR）为8，但DAR>4的ADC表现出低耐受性、低体内疗效和高血浆清除率。到目前为止，第二代ADC难以满足患者的需求。位点特异性偶联被认为是第三代ADC成功开发的关键。第三代ADC使用位点特异性结合来提高稳定性和药代动力学、低偶联脱落率、高药物活性和低抗原水平下的高细胞活性。截至2023年，有15个ADC（见图2）。图2：已上市的15款ADC的信息摘要ADC通常利用巯基和氨基作为连接位点，将单克隆抗体与小分子偶联（见表1）。通过与巯基偶联制备了几种已上市的ADC，如Adcetris、Polivy、Padcev、Enhertu、Blenrep、Trodelvy和Zynlonta。表1.ADC中常用有毒小分子的性质和机制目前，用于位点特异性修饰的偶联技术很多，如半胱氨酸偶联技术、工程突变体非天然氨基酸偶联技术、糖基偶联技术、多肽酶偶联技术等。2.1.半胱氨酸的定点偶联链间二硫键连接抗体的重链和轻链。打开抗体的链间二硫键对抗体的结构和功能影响不大，可以获得反应性半胱氨酸。因此，抗体-药物的定点偶联可以通过修饰链间二硫键来实现。选择合适的还原剂来减少抗体的链间二硫键，然后将还原的抗体与与二磺酸盐或二溴比甲烷连接的小分子毒素反应，以实现抗体-药物的位点特异性偶联。也可以使用噬菌体展示方法筛选抗体Fab表面的抗原结合位点的反应性半胱氨酸突变。基因泰克为曲妥珠单抗选择了LC-V110和HC-A114半胱氨酸突变，使用三（2-羧乙基）膦或二硫苏糖醇选择性地减少链间二硫键。突变半胱氨酸的游离巯基被还原，然后使用CuSO4或脱氢抗坏血酸重新连接链间二硫键。最后，游离巯基与药物接头反应，实现位点特异性偶联。2.2.非天然氨基酸的位点特异性偶联在天然氨基酸中，只有赖氨酸和半胱氨酸可用于偶联。非天然氨基酸可以掺入重组蛋白中，获得可与小分子药物发生化学反应的侧链。因此，非天然氨基酸为开发ADC提供了一种新的技术途径。核糖体上的蛋白质合成是通过识别带有mRNA密码子的tRNA反密码子进行的。安博生物公司推出了能够特异性识别非天然氨基酸的tRNA和相应的氨酰基-tRNA合成酶，使非天然氨基酸能够整合到多肽链中，合成重组抗体。引入的非天然氨基酸通常是乙酰苯丙氨酸（1）、氨基甲基-L-苯丙氨酸（2）和酸性赖氨酸（3）。非天然氨基酸上的酮和叠氮化物官能团可以与药物接头发生化学反应，获得具有均匀DAR的ADC。酮基能与羟胺基团形成肟键，叠氮化物基团在铜的催化下能与炔烃发生环加成反应，生成1,2,3-三唑。叠氮化物基团也可以在不存在铜催化的情况下与环辛炔结合，进行叠氮化物-环辛炔环加成反应。通过非天然氨基酸与接头偶联的抗体可以位点特异性和定量偶联。DAR具有良好的均匀性、有效性、稳定性和安全性。2.3.糖基的位点特异性偶联抗体在Fc区含有聚糖链，可用于聚糖重塑和糖基化以进行位点特异性偶联。研究人员利用β-1,4-半乳糖基转移酶（GalT）和α-2,6-唾液酸转移酶（SialT）将半乳糖和唾液酸残基转移到抗体的天然聚糖上。然后，用高碘酸钠（NaIO4）氧化半乳糖或唾液酸中的邻二醇基团，引入醛基。利用醛与含有肼或伯胺官能团的分子的反应来实现位点特异性偶联，从而产生具有均匀DAR的ADC。糖转移酶还可以引入叠氮化物基团，然后与环辛炔反应形成稳定的ADC。2.4.酶的位点特异性偶联酶促偶联具有位点特异性偶联的优势。转谷氨酰胺酶（TGase）催化谷氨酰胺与赖氨酸及其衍生物之间的反应。野生型TGase将药物接头的胺转移到抗体的去糖基化重链Q295上，抗体和药物的位点特异性偶联也可以实现。Innate Pharma公司突变重链聚糖的N297残基，然后使用TGase偶联抗体药物。辉瑞公司提议将谷氨酰胺标记的LLQGA肽序列插入抗体中。通过TGase对LLQGA肽序列中谷氨酰胺的特异性识别，药物与其偶联。ADC中的抗体特异性结合靶抗原并促进受体介导的内吞作用，导致ADC内化为酸化的富含蛋白水解酶的内体囊泡，随后递送到溶酶体中（见图3）。对于具有可切割接头的ADC，其切割过程（如水解、蛋白酶消化或二硫键还原）可能发生在内体阶段。然而，具有不可切割接头的ADC会导致溶酶体中的蛋白水解降解。此外，ADC发生分解代谢以释放细胞毒性分子，这些分子通过DNA损伤或抑制微管聚合引起细胞凋亡。靶细胞死亡后，细胞毒性分子也可能从靶细胞中排出，通过旁观者杀伤效应杀死邻近的肿瘤细胞和周围的基质组织，这一过程取决于细胞毒性药物的疏水性。图3：ADC在体内的代谢过程。当ADC注射到血液中时，ADC会通过抗体富集癌症，抗体可以通过抗体依赖性细胞毒性收集效应细胞。同时，ADC可以被内吞到癌细胞中并释放出小的毒性分子，从而使癌细胞凋亡。此外，小的有毒分子可以穿过细胞并通过旁观者效应杀死其他癌细胞。可裂解接头可分为三种类型（见表2）：（1）酸响应性腙键;（2）氧化还原响应二硫键;（3）酶促可切割的肽键。酸响应性肼连接子在中性pH值（pH7.3–7.5，相当于血液pH值）下表现出稳定性。然而，在内化到酸性区室（如内体（pH5.0-6.5）和溶酶体（pH4.5-5.0））后，接头会发生水解。这种类型的接头已用于与阿霉素、卡奇霉素和大杂烩素偶联。氧化还原响应性二硫键已被用于偶联新型metan衍生物DM1和DM4。发现肿瘤细胞质中还原型谷胱甘肽的表达高于正常细胞质中的表达。二硫键偶联物质在整个心血管周期中保持完整，在与肿瘤细胞中的高浓度谷胱甘肽结合后，抗体在溶菌酶内被降解和激活，导致代谢物形成Matan衍生物接头化合物。接头的后续降解是否发生取决于二硫键化合物的附着碳原子施加的空间位阻。理想的接头应保持ADC药物在血浆中的高稳定性，并在释放和代谢之间取得最佳平衡。肽接头，如缬氨酸-瓜氨酸二肽，用于偶联阿霉素、丝裂霉素C、喜树碱、他雷霉素、奥司他汀和双胞胎素衍生物的偶联。这些接头表现出组织蛋白酶B和纤维蛋白溶解酶的选择性水解。含有硫醚键的不可裂解接头已在临床研究中被广泛研究，用于偶联DM1和MMAF以形成ADC。进入溶酶体后，单克隆抗体发生降解，释放出有毒药物。此外，毒性药物仍然附着在氨基酸残基和接头上。这种代谢物带有电荷，不能渗透穿过细胞膜;因此，它不能通过旁观者杀戮来发挥其细胞毒性作用。表2.ADC中常见的连接子类型和机制在过去几年中，ADC有所增加，已在临床试验中测试了100多种不同的ADC。然而，由于不可接受的毒性和过于狭窄的治疗窗口，许多ADC已退出临床试验或市场。这些ADC通常受到各种因素的限制，最重要的因素是肿瘤内和肿瘤间异质性。为了提高ADC的效果，双旁位ADC、前体-药物偶联物、免疫刺激抗体偶联物和双药ADC已进行临床研究，这对于克服临床挑战至关重要。【NO.3】抗体偶联寡核苷酸在过去的25年中，超过16种寡核苷酸疗法已被批准用于治疗适应症。然而，siRNA疗法面临三个主要挑战：选择性、稳定性和递送。其中，选择性可以通过生物信息或化学修饰来解决，稳定性可以通过化学改性来解决。然而，由于各种器官存在独特的障碍，递送过程带来了挑战。当核酸与抗体相互作用时，它们可以利用基于核酸的药物的精确靶向和抗体的特异性递送优势。抗体和细胞表面受体之间的特异性相互作用可以将它们递送到组织或细胞亚群，并且几种受体已成功用于siRNA的靶向递送，包括HIVgp160蛋白、HER2、CD7（T细胞标志物）、CD71（转铁蛋白受体，在心脏和骨骼肌中高度表达）和TMEFF2。AOC的结构类似于ADC，具有三个主要成分：抗体、接头和核酸有效载荷。AOC的核酸有效载荷可以是单链或双链，并且可以对其进行修饰以抵抗核酸酶、降低毒性、提高细胞摄取效率、防止核内逃逸，并最大限度地减少TLR刺激或避免模式识别受体。AOC有几种偶联方法，包括离子相互作用、亲和结合、直接偶联以及使用双链作为偶联部分（参见图4）。寡核苷酸的负电荷为偶联反应提供了一条有前途的途径。聚阳离子基团可以通过离子静电相互作用有效地与寡核苷酸骨架偶联（参见图4A）。这种方法用途广泛，适用于各种类型的寡核苷酸，因为它不需要任何化学修饰。鱼精蛋白是最常用的聚阳离子基团，是一种在精子中发现的内源性蛋白质，已被用于调节胰岛素活性。此外，sulfo-SMCC作为一种双功能交联剂，通过结合胺和巯基反应性，促进通过酰胺键和硫醚键形成扩展间隔区。可以通过杂交技术合成AOC以掺入双链寡核苷酸（参见图4B）。最初，单链寡核苷酸与抗体偶联，然后通过互补链杂交形成双链AOC。AOC的直接耦合类似于ADC中采用的耦合技术（见图4C）。在AOC中，寡核苷酸应进行化学修饰以与接头结合，然后与抗体中的赖氨酸、半胱氨酸或工程氨基酸偶联。这种方法在AOC中使用短接头，对偶联物的影响最小。此外，接头技术必须在DNA或RNA退火过程中表现出相容性和稳定性。生物素标记的寡核苷酸和亲和素之间的相互作用也成功产生了AOC（图4D）。图4：抗体和寡核苷酸的常见偶联方法。（A）当裸抗体整合一个多阳离子基团时，化合物可以通过离子相互作用连接寡核苷酸。（B）单链寡核苷酸与裸抗体偶联，然后另一个寡核苷酸可以通过互补链杂交连接。（C）寡核苷酸可以通过直接化学偶联在裸露的任何人体内连接。（D）生物素标记的寡核苷酸和亲和素之间的相互作用产生AOC。目前，在研的抗体偶联核酸药物主要来自Avidity Biosciences、Dyne Therapeutics、Tallac、Denali等四家公司，其中Avidity是开发AOCs的先行者。第一个进入临床的抗体偶联核酸药物是Avidity BiosciencesAOC1001。AOC1001由三部分组成：靶向转铁蛋白受体1（TfR1）的mAb、接头和靶向DMPKmRNA的siRNA，适用于强直性肌营养不良症I型（DM1）。TfR1在细胞表面广泛表达以将铁输送到细胞中，而肌肉细胞需要大量的铁，这使得靶向TfR1将药物输送到肌肉细胞非常有效。AOC1001靶向TfR1递送siRNA并敲低突变DMPK表达水平，从而释放MBNL以发挥其治疗疾病的正常功能。Avidity Biosciences AOC1020也于2022年9月进入临床，包括靶向DUX4mRNA的TfR1、接头和siRNA。AOC1020适用于面部肩肱肌营养不良症（FSHD），它通过减少DUX4的表达来治疗FSHD。目前全球正在开发的抗体偶联核酸药物的详细信息如表3所示。表3.AOC进入临床试验AOC面临许多挑战。当AOC进入体内时，它们会由内体运输，然后到达多泡，最终被溶酶体降解。在整个过程中，寡核苷酸的pH值会发生变化（从7.4到4.5）。考虑到寡核苷酸是聚阴离子大分子，它们从内体脂质双层逃逸进入细胞内部构成了相当大的挑战。因此，通过结构修饰提高寡核苷酸的稳定性和生物利用度以及解决内体逃逸已成为克服其治疗效果障碍的关键决定因素。迄今为止，很少有研究成功克服这些障碍；此外，内体逃逸的潜在机制可能导致内体膜破裂，随后其大量内容物释放到细胞质中。该事件可以激活先天免疫反应和其他毒性途径，同时缩小基于寡核苷酸的疗法的治疗指数。此外，ADC面临的挑战可能比AOC更大，包括接头异质性、疏水性、聚集性、不稳定性和有效载荷大小。值得注意的是，虽然ADC中小分子药物的分子量小于2kDa，但AOC中的寡核苷酸部分可以超过10kDa。因此，寡核苷酸对共轭实体物理和化学性质的影响超过了小分子。【NO.4】抗体偶联细胞ACC技术代表了一种新型的细胞免疫疗法。与CAR-T和TCR-T细胞疗法不同，ACC技术能够将任意肿瘤靶向抗体附着在人类免疫细胞上，例如自然杀伤（NK）细胞和γ-δT细胞。ACC将精确靶向的抗体与细胞相结合，可以改善细胞的许多固有功能，例如红细胞中的长循环、伤口靶向能力以及穿越血脑屏障的能力。代谢葡萄糖工程和生物正交反应经常用于ACC的设计（见图5A）。代谢糖工程意味着非天然单糖类似物被同化到细胞中，转化为活化的膦核苷酸供体，并通过糖基转移酶掺入特定的聚糖结构中。这项技术能够将糖单元精确地组装到糖萼上，糖萼是细胞膜上的一种结构，在那里它们可以与化学基团相互作用。随后，抗体可以通过生物正交反应附着在细胞表面。基因工程是将治疗性蛋白质掺入细胞成员的另一种有用方法，通常通过电穿孔或基因递送（病毒、脂质和聚合物载体）。慢病毒和逆转录病毒载体在体外具有很高的转染效率，可以将目标基因整合到宿主细胞基因组中，以实现持续的蛋白质表达。图5：ACC耦合策略。（A）代谢糖可以通过代谢工程类似于细胞，然后抗体可以连接特定的聚糖结构。（B）基因工程可以将治疗性蛋白质整合到细胞成员中。NK细胞，包括脐带血来源的NK细胞和人NK-92细胞系，对实体瘤具有有效的细胞毒性。由于缺乏克隆扩增，患者没有免疫介导的alloNK细胞排斥反应。因此，不太可能发生严重的副作用，例如细胞因子释放综合征（CRS）或移植物抗宿主病。基于NK细胞的强大功能，InBio开发了抗体偶联的NK细胞平台，并开发了IBR854、IBR733和IBR822等多个通用斑点型细胞治疗产品。IBR854治疗目前没有或没有耐受标准疗法（由抗5T4抗体和NK细胞偶联）的不起眼的局部晚期或转移性实体瘤患者。IBR733用于急性髓系白血病，并于2024年第一季度开始临床注册。IBR733通过接头将双靶向CD33/CLL1抗体化学共价偶联至NK细胞，具有极高的安全性和有效的肿瘤细胞杀伤能力。IBR822由Trop2抗体和NK细胞组成，适用于晚期实体瘤，并于2024年开始I期临床试验。IBR854、IBR733和IBR822这三个产品都由两个接头耦合。第一个接头与抗体偶联，第二个接头与NK细胞偶联，第一个接头与第二个接头偶联形成抗体-NK偶联物。第一个接头是反应性酯，例如五氟苯基酯，能够与抗体的赖氨酸残基反应形成酰胺键。第二种接头是水性相稳定分子，特异性共价结合唾液酸修饰的膜蛋白。在细胞培养阶段，第二个接头可以通过细胞的代谢途径转移到唾液酸修饰的膜蛋白上。第二接头的联氮乙酰基可以与第一接头的碳-碳三键发生环化，形成稳定的三唑五元环，类似于图5A和6A。图6：细胞偶联抗体的情况。（A）抗体与NK细胞偶联，NK细胞通过抗体靶向癌细胞。（B）抗体与红细胞偶联，抗体通过激活T细胞来治疗癌细胞。（C）抗体与血小板偶联，血小板通过凝血功能到达癌症部位。并在癌症部位富集抗体，从而激活T细胞在治疗癌细胞中发挥作用。NK，自然杀手。红细胞具有天然生物相容性、高通量负荷、低免疫原性、完全生物降解性和长周期（120天）。网状内皮系统可以去除衰老或受损的红细胞，并可以实现完全生物降解。红细胞没有细胞核，没有线粒体和DNA。因此，无论红细胞前体的基因工程修饰如何，它们在去核后都会被消除，这样细胞在导入受体后不会导致异常生长或肿瘤形成。红细胞可以在脾脏中有效分布，脾脏中富含反应性T细胞，并且还保留了大量的免疫抑制细胞。因此，治疗性抗体可以激活脾脏中的免疫细胞。Westlake Therapeutics基于第三代红细胞转化技术开发了WTX-212产品（用PD-1抗体改造红细胞）。该产品将PD-1抗体与红细胞偶联，有效分布在脾脏和外周组织中，激活外周免疫效应细胞发挥肿瘤杀伤功能。预计这种方法将克服免疫抵抗。WTX-212产品已进入临床研究阶段。WTX-212在慢病毒表达载体中构建了靶序列，随后对其进行慢病毒包装以产生用于慢性病治疗的高滴度浓缩物。从外周血单核细胞中分离并富集Lin-CD34细胞，并诱导Lin-CD34细胞分化为红系并扩增。最后，使用慢病毒浓缩物感染Lin-CD34细胞并去核以获得成熟的抗PD-1scFv-红细胞这与图5B和6B相似。YixinWang等人抗PD-1抗体与血小板的联合治疗（图6C）。通过将抗PD-1抗体上的胺基与血小板表面的巯基与磺酸盐-SMCC接头上的巯基偶联来制备偶联物。在共聚焦显微镜下观察到来自小麦杂物蛋白（WGA）594标记血小板的红色信号与来自异硫氰酸荧光素（FITC）标记抗体的绿色信号之间的重叠，表明aPD-1在血小板上成功修饰。当肿瘤部位出血时，血小板会主动聚集在血管损伤部位进行止血。同时，它们响应凝血信号并参与血栓形成，迅速富集肿瘤部位的抗体，以确保基于细胞的递送系统的靶向性和可控性。虽然ACC具有良好的治疗效果，但仍有许多困难需要克服。首先，经过修饰的细胞可能被免疫系统清除，导致体内有效作用的时间有限，难以维持抗肿瘤效果。一些抗体偶联细胞可能会内化到细胞中，导致细胞表面的抗体减少，从而影响它们识别和杀死靶细胞的能力。此外，抗体偶联细胞依赖于信号通路，肿瘤细胞可能通过各种机制干扰这些信号，从而阻止抗体偶联细胞有效激活。患者免疫状态不同，对ACC的反应也不同。免疫功能较弱的患者可能无法提供足够的协同作用，也可能增加感染等并发症的风险。【NO.5】抗体偶联生物聚合物聚合物因其生物降解性、生物相容性、机械强度、导电性和刺激反应而被广泛用于生物材料和其他领域。当一些抗体与聚合物偶联时，溶解度、免疫相容性、药代动力学或稳定性会得到改善。抗体与聚合物偶联意味着由于循环半衰期更长、靶抗原识别得到改善、细胞摄取效率更高或细胞内稳定性更高，因此体内疗效比踝抗体显着增加。在体外，与聚合物偶联可以提高蛋白质稳定性，减少蛋白质聚集，增强蛋白质检测灵敏度，并有效地分离蛋白质。PEG因其低毒性而被广泛用于与抗体偶联和优异的水性能。PEG还表现出优异的生物分布和药代动力学特性，同时通常保留偶联抗体的构象和活性。PEG与抗体片段的偶联导致后者在循环中的半衰期延长，这主要是由于聚合物贡献的大分子尺寸。例如，虽然PEG偶联片段的理论分子量为135kDa，但由于偶联物的流体动力学尺寸，通过尺寸去除色谱法测量的复合物的实际分子量约为1600kDa。PEG还可以阻止抗体激活宿主免疫系统，导致清除率降低和半衰期延长。此外，scFv的聚乙二醇化降低了其对蛋白水解酶的敏感性。因此，抗体片段的临床效用与PEG有关，PEG可以在体内提供免疫保护并延迟肾脏清除。Cimzia®是一种PEG偶联的人源化抗TNFFab抗体片段，在欧盟、美国和加拿大被批准用于治疗类风湿性关节炎。此外，Cimzia®在瑞士和美国接受了克罗恩病的治疗。迄今为止，临床数据显示，在一系列临床、影像学和患者报告的结果方面取得了成功。热响应聚合物会随着温度的变化而发生可逆相变。因此，它们在低温下仍可溶于水性溶剂，但当温度升高到较低的临界溶液温度（LCST）以上时，它们变得不溶（图5）。聚合物的LCST在很大程度上取决于组成单体单元的氢键能力，可以通过改变其亲水或疏水共聚物含量来改变LCST，从而改变其相变。对PH值敏感的聚合物是通过质子化/去质子化改变分子中的电荷，从而导致相变的聚合物。相变通常发生得很快，pH值变化为0.2-0.3个单位。共聚物聚（甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸酯）在pH值为5时发生急剧的构型变化并塌陷，而聚（甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯）共聚物在低pH值下可溶，但在碱性条件下塌陷和聚集。其他聚合物包括响应电场变化而收缩或膨胀的聚合物或磁场。【NO.6】总结本文讨论了ADC、AOC、ACC和ABC的结构、特性和优势。所有这些抗体-药物偶联物都与抗体、接头和活性药物结合，但它们之间的作用机制非常不同。总而言之，抗体有两种主要的设计策略。第一种策略涉及利用抗体本身作为治疗剂并对其进行修饰以增强其疗效。第二种策略使用抗体作为载体分子，使其能够将活性剂直接运输到癌症部位。识别微信二维码，添加抗体圈小编，符合条件者即可加入抗体圈微信群！请注明：姓名+研究方向！本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。